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基于Pushover分析且考虑中介状态时抗震结构可靠性分析研究

周勇  
【摘要】: 地震是一种具有突发性且破坏力极强的严重自然灾害,对人类危害极大。强烈的地震会给人民的生命和财产带来巨大的损失,其主要而直接的原因是地震影响区域内的建筑结构没有足够的抵抗地震作用的能力而在地震中遭到严重破坏甚至倒塌。建筑结构可靠性分析是保证房屋使用者生命、财产安全的重要措施。对于那些已使用若干年的建筑结构,预测出其在需要满足的安全概率(或不能超越的失效概率)下的剩余使用年限也具有相当重要的意义。 本论文根据结构及结构体系应具有“安全—中介—失效”三级工作模式的原则,采用理论研究、数值分析、计算机有限元模拟与实际工程应用相结合的研究方法,对考虑中介状态的抗震结构体系的可靠性分析及剩余寿命预测方法进行了相关探索。 首先,根据前人对我国华北、西北、西南三个地区45个城镇进行的地震危险性分析所得结果,以及地震烈度的概率分布服从极值Ⅲ型、地面峰值加速度的概率分布服从极值Ⅱ型和结构基底剪力在设计基准期内符合极值Ⅱ型的结论,计算出了设计基准期分别为10、20、…、100年时对应于各个模型的相关参数值。这些模型和参数,可为抗震结构的可靠性分析及剩余寿命预测提供必要的前提条件,也可供工程抗震设计时(尤其是工程的设计基准期不是采用通常的50年时)参考。 其次,建立了采用静力弹塑性分析(Pushover analysis)来确定结构抗力上、下限的方法。 然后,在三级设防的抗震结构可靠性向量分析方法和前面讨论的地震作用的概率模型及相关参数的基础上,建立了基于Pushover分析且考虑中介状态和抗力时变性时抗震结构的可靠性向量分析方法。 最后,再在三级设防的抗震结构可靠性向量分析方法和前面讨论的地震作用的概率模型及相关参数的基础上,采用与上述求解可靠性向量相逆的过程,提出了一种预测抗震结构剩余寿命的简易方法。


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